電磁學小盒子_實現「生生有實驗」的課堂教學
朱慶琪 /國立中央大學物理學系
計畫簡介
物理是門實驗科學,課堂中的演示實驗可用驗證原理、啟發興趣、導入POE教學、克服迷思概念等。然而,若無嚴謹的教學設計,演示實驗可能淪為餘興節目;且學生若只能觀看教師示範卻缺乏動手的機會,亦難以透過體感真實學習。為了回應教學現場的需求,本計畫研發了迷你演示實驗【電磁學小盒子】,旨在實現「生生有實驗」的課堂教學,提供每位學生一套器材,讓學生在教室裡即可透過操作、觀察、探究來學習。此系列教具涵蓋「伏打電池」、「看見磁力線」、「電流的磁效應」、「電動馬達」、「電流與磁場的交互作用」、「電磁感應」六項核心實驗。主訴免插電、輕巧、易於發放回收儲存管理、10分鐘內可完成的目標。輔以相應的教學影片、簡報、學習單與測驗,以利教學實施。在推廣上,於多所國中、高中、大學及科普活動試用,累計超過1600人次。在學習上,採準實驗研究設計評估學習成效,結果顯示學生在相關概念的理解上均顯著提升,尤其對於七成以上的中、低成就學生增益幅度最為明顯。商品化方面,已完成小量試產,正與廠商洽談大量生產合作的可能性。總之,本研究設計研發完成【電磁學小盒子】系列迷你演示實驗,並證實「生生有實驗」的教學模式顯著提升學生的學習成效。